超聲評估糖尿病周圍神經病變的研究進展

周 靜，姜立新

超聲評估糖尿病周圍神經病變的研究進展

周 靜1，姜立新2

(1. 上海市中醫藥大學附屬曙光醫院超聲醫學科，上海 201203；2. 上海市交通大學附屬第六人民醫院超聲醫學科，上海 200233)

糖尿病伴周圍神經病變主要通過特征性體征和癥狀進行診斷，并由神經電生理試驗等證實。超聲技術不僅能對周圍神經的結構做出精準的評估，還能了解其血管灌注及硬度變化等情況，提供糖尿病周圍神經病變不同階段的病理生理信息，其應用價值得到臨床的廣泛認可。文章針對二維灰階超聲、超聲多普勒及超聲彈性成像技術在糖尿病周圍神經病變中的應用進行了綜述。

超聲；周圍神經；糖尿病；研究進展

0 引 言

神經電生理實驗是目前診斷糖尿病周圍神經病變較為可靠的方法，但對細小淺表神經檢出率較低，存在耗時長、具有侵入性等不足。由于超聲技術具備便捷、無創、可重復等優勢[1]，越來越多地被用于評估糖尿病周圍神經病變，下面就其研究進展進行綜述。

1 二維灰階超聲在糖尿病周圍神經 病變的應用

糖尿病伴周圍神經病變(Diabetic Peripheral Neuropathy, DPN)的病理特點主要是神經軸突的喪失和脫髓鞘表現，是神經細胞微血管病變引起的氧化反應和高血糖誘導山梨醇的積累，造成神經細胞水分增加，以致神經彌漫性腫脹[2]。文獻[3-4]利用超聲技術測量神經及神經束的厚度、神經的平均橫截面積，觀察神經的形態改變，得到與神經病理改變一致的結論。

1.1 神經的厚度或直徑的測量

1.1.1 腓深神經

ZHENG等[5]通過高分辨率超聲測量腓深神經內側支末梢的直徑，發現糖尿病周圍神經病變組的平均值為(1.3±0.4) mm，與健康對照組(0.8±0.2) mm比較，明顯增大，可以作為糖尿病足患者超聲波檢查時指示神經末梢異常的指標。

1.1.2 腓腸神經

高頻超聲可以清楚顯示腓腸神經，并可成為腓腸神經疾病診斷的有效手段[6]。高頻超聲除了可以測量神經的直徑，還可以測量單支神經束的厚度。LIU等[3]利用22 MHz超聲，分別測量了DPN組及健康對照組的腓腸神經厚度與寬度(Thickness/ Width, T/W)比、橫截面積(Cross Sectional Area, CSA)和神經束最大厚度(Maximum Thickness, MT)，確定了三者不同的最佳截斷值，其中，神經束最大厚度(MT)的最佳截斷值為0.365 mm，其診斷糖尿病周圍神經病變的靈敏度是90.3%，特異性為87.7%，診斷準確性最高。

1.2 神經橫截面積的測量

1.2.1 正中神經

在糖尿病周圍神經病變研究中，正中神經常作為上肢神經的首選研究對象。KIM等[7]選擇了正中神經4個不同的橫向掃描位置，即：正中神經在屈肌腱中部(A)，手腕折痕處(B)，離折痕水平近端5 cm處(C)及前臂近端1/3處(D)。他們測得糖尿病周圍神經病變(DPN)組的平均橫截面積(CSA值)大于健康對照組，作者還提出了可用于診斷腕管綜合征合并DPN的正中神經橫截面積在A、B水平位置的最佳截斷值為：10.5 mm2和11.6 mm2，這與不伴糖尿病的腕管綜合征患者最佳截斷值(8.6 mm2和9.2 mm2)相比，明顯增加。WATANABE等[8]的研究也發現DPN患者正中神經CSA值較健康對照組增加，他們認為可能與患者神經的彌漫性腫脹有關，且提出CSA值與DPN的嚴重程度相關，符合DPN的病理生理學特征。

1.2.2 腓腸神經

腓腸神經是糖尿病患者較早出現病變的外周神經之一。ARUMUGAM等[9]認為，腓腸神經平均橫截面積為2 mm2是評估糖尿病周圍神經病變的最佳截斷值，也是判斷是否存在糖尿病感覺運動神經病變的良好指標，其評估糖尿病周圍神經病變的靈敏度為0.90，特異性為0.74，但對于區分糖尿病周圍神經病變嚴重程度的靈敏度較低，為0.59(特異性為0.73)。

1.2.3 脛后神經

RIAZI等[10]在受試者內踝以上3 mm處，測量脛后神經橫截面積，用來判斷糖尿病患者是否具有感覺運動神經病變，其最佳截斷值為19.01 mm2，其評估糖尿病周圍神經病變的靈敏度是0.69，特異性是0.77，他們認為區別病變嚴重程度的靈敏度不高。

1.2.4 腓總神經

雷志輝等[4]觀察了DPN組、不伴周圍神經病變糖尿病組及健康對照組腓總神經圖像的形態變化，并測量了各組腓總神經的橫截面積。他們認為DPN組橫截面積值不僅高于正常組，還高于不伴周圍神經病變糖尿病組，具統計學意義，假設檢驗的值<0.05，其橫截面積值與神經感覺傳導速度呈負相關(值<0.01)。

1.3 周圍神經內部的回聲改變

1.3.1 坐骨神經

HUANG等[11]建立大鼠Ⅱ型糖尿病動物模型，利用超聲研究坐骨神經的回聲強度改變，他們發現隨著糖尿病坐骨神經病變的病程進展，超聲呈現的低回聲區逐步增多，他們認為超聲在評估DPN方面具有潛在應用價值，回聲強度的改變可能與神經細胞水分增加等病理變化有關。

1.3.2 腓深神經內側支

ZHENG等[5]采用超聲評估糖尿病足患者神經末梢的變化，結果顯示：在健康志愿者中，神經內部回聲表現為幾個縱向的低回聲帶，它們被強回聲不連續光帶分隔開，而糖尿病足患者的腓深神經內側支，則呈現神經束膜模糊、形態不規則等改變。由于腓深神經內側支位于下肢較淺表部位，對早期糖尿病周圍神經病變有良好的預測效果。

1.3.3 腓腸神經

LIU等[3]利用22 MHz的高頻超聲探頭獲得糖尿病患者腓腸神經內部的回聲圖像，并用腓腸神經厚度與寬度的比值，來反應神經的膨脹和變形程度，他們的研究表明腓腸神經平均橫截面積的最佳截斷值為1.685 mm2，其評估DPN的靈敏度為64.5%，特異性為82.2%，研究者們認為邊界測量困難是造成靈敏度偏低的原因。

1.3.4 足趾神經

王麗華等[12]采用高頻超聲顯示DPN組及健康組的足趾神經，測量足趾神經直徑、觀察神經的形態結構，并比較高頻超聲檢查和神經電生理實驗診斷DPN的靈敏度(分別為0.913 3和0.746 7)、特異性(分別是0.91和0.82)，研究得到結論：足趾神經超聲檢查用于診斷DPN有很好的臨床價值。

2 超聲多普勒技術在糖尿病周圍神經病變的應用

FUKASHI等[13]利用超聲多普勒技術，對糖尿病周圍神經病變患者可能出現的神經血流改變進行評估。他們提出：Ⅱ型糖尿病患者除了有神經軸突變性、脫髓鞘表現外，神經內膜微血管缺血也是周圍神經鞘的重要變化；ZHANG等[14]考慮DPN發病機制與神經和血管受壓引起的神經缺血等因素密切相關，他們對560例DPN患者進行顯微手術神經減壓后，改善了神經傳導，恢復了肢體的感覺和運動功能。

2.1 正中神經和尺神經

AFSAL等[15]挑選了包括糖尿病周圍神經病變(DPN)在內的幾類周圍神經病變患者(其它幾類包括：腕管綜合征、麻風病、周圍神經腫瘤及周圍神經損傷)，他們不僅測量了正中神經和尺神經CSA值，還利用彩色多普勒超聲評估了神經的血流情況。研究發現，5例糖尿病周圍神經病變患者與健康對照組相比，高分辨率超聲顯示DPN患者的正中神經和尺神經CSA值顯著增加，但沒有觀察到神經內壁血管的增加。他們研究的局限性是病例數太少，無法獲得具統計學意義的結論，另外，他們選擇的超聲設備是PHILIPS IU22型彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率為5～17 MHz，其超聲多普勒敏感性可能較差，無法顯示神經的微血流改變。

2.2 脛神經

孫冬梅等[16]利用PHILIPS IU22型彩色多普勒超聲診斷儀(探頭頻率為5～12 MHz)，將糖尿病周圍神經病變組、不伴周圍神經病變糖尿病組及對照組的脛神經血流信號進行了比較，發現其差異無統計學意義(>0.05)。他們挑選的糖尿病受試者是2009年3月～2010年3月的住院患者，當時使用的儀器多普勒敏感性可能不高，且研究對象的糖尿病病程普遍較長，很可能已達到神經血管硬化階段，故脛神經血流信號在各組間無明顯差異。

目前糖尿病周圍神經的細微血流變化較難通過超聲多普勒顯示。近年，研究者們利用超聲造影技術清晰顯示了周圍神經內的微血流情況[17-19]，喬春梅等[20]認為，超聲造影也能為提示DPN早期微循環改變提供重要的參考依據，但尚沒有進一步的研究支持。

3 超聲彈性成像技術的應用

彈性超聲成像是一種具生物力學特性的技術，用于評估內、外部刺激作用于目標組織后的彈性改變[21]。超聲彈性成像已在肝臟良/惡性病灶的區分、彌漫性甲狀腺病變的評估、乳腺腫塊的診斷等多個領域進行應用，并取得良好的臨床經驗[22-24]。目前，已應用評估糖尿病周圍神經病變的彈性成像技術有：應變彈性(Strain Elastic, SE)超聲、剪切波彈性(Shear Wave Elasticity, SWE)超聲、聲輻射力彈性ARFI成像等。因無創、無電離輻射等特性，超聲彈性成像已成為一種評估糖尿病周圍神經病變的新興技術。

3.1 應變彈性超聲(SE)

ISHIBASHI等[13]選用18 MHz線性陣列探頭，利用應變彈性成像，在受試者內踝近端3 cm附近橫向掃描獲得脛神經彈性圖。他們研究認為：提示存在糖尿病周圍神經病變的脛神經彈性及平均橫截面積最佳截斷值為0.558和6.48 mm2，脛神經彈性最佳截斷值對評估DPN有較高的靈敏度和適度的特異性，分別為86.0%和69.6%。研究者們認為，長期高血糖對周圍神經的改變，除了軸突變形、脫髓鞘和之后的髓鞘脫失外，還有神經內膜微血管變形導致的缺血硬化。應變彈性成像提示了糖尿病患者早期的周圍神經硬度改變，對DPN的早期診斷有臨床意義。

3.2 剪切波彈性超聲(SWE)

ASLAN等[25]運用剪切波彈性超聲評價不伴周圍神經病變的I型糖尿病患者的周圍神經，在不需要操作者按壓的情況下，剪切波彈性超聲成像客觀地顯示和記錄了周圍神經的硬度。他們的研究發現，糖尿病組的正中神經和脛后神經均較健康組更硬，并肯定了剪切波彈性超聲定量評估亞臨床表現DPN的臨床價值。此外，研究者們經過多次測量，發現彈性值在縱軸上的一致性為0.682～0.748，高于橫軸(0.210～0.633)，他們認為神經的縱向位置測量可能比橫向更有意義。他們也提出了研究的不足，比如缺少大樣本調查，可能需要更多的數據支持這些觀點。陳斌娟等[26]利用超聲剪切波彈性成像獲得的II型糖尿病患者伴周圍神經病變組的正中神經彈性值，同樣高于正常組。另外，DIKICI等[27]采用了超聲剪切波彈性成像技術測量脛神經彈性值，他們研究認為，除了脛神經彈性測量對DPN的診斷具有高度特異性之外，不伴DPN的糖尿病病人出現脛神經硬度增加可能提示神經受到影響，對DPN的早期診斷有實用價值。

3.3 聲輻射力彈性(ARFI)成像

ARFI成像是一種新興的不使用任何機械壓力的應變彈性超聲成像方法，利用聚焦超聲波束在目標區域產生剪切波，自動計算組織硬度，得到了剪切波速的定量值[28]，ARFI成像中的聲觸診組織量化(Virtual Touch Tissue Quantification, VTQ)技術與聲觸診組織成像和量化(Virtual Touch Tissue Imaging and Quantification, VTIQ)技術均可較早發現神經彈性的變化。滕飛等[29]的研究，比較了這兩種技術，并認為聲觸診組織成像和量化(VTIQ)技術對II型糖尿病脛神經病變診斷價值高于VTQ技術。他們認為，VTIQ技術是更新型的剪切波定量分析技術，取樣框選擇感興趣區域(Region of Interest, ROI)范圍為1mm×1 mm，小于VTQ技術的ROI范圍(5 mm×5 mm)，并且可多點重復測量脛神經剪切波速度值，不易使取樣框超過脛神經前后徑，其測量閾值可達到10 m·s-1，較VTQ技術(9 m·s-1)更高，敏感性更好。

4 展 望

隨著超聲技術的發展，其評估糖尿病周圍神經病變的價值得到了臨床的廣泛認可。由于彩色多普勒血流顯像對細微血管低速血流信號探測的靈敏度較低，因此對神經的微循環血流顯示不理想[20]。近年來，超聲超微血管顯像(Superb Microvascular Imaging, SMI)[30]、超聲造影[18-19]等新技術也開始用于評估周圍神經的微血流灌注情況，可以期待，如果這類超聲新技術應用于評估糖尿病周圍神經病變，也許能更好地了解糖尿病周圍神經病變不同病理時期的血流改變，尤其在早期評估中，將發揮更重要的作用。

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Advances in ultrasonic evaluation of diabetic peripheral neuropathy

ZHOU Jing1, JIANG Li-xin2

(1. Department of Ultrasound, Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China;2. Department of Ultrasound, Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People’s Hospital, Shanghai 200233, China)

Diabetic patients with peripheral neuropathy are primarily diagnosed by characteristic signs and symptoms, and confirmed by neurophysiological test. Ultrasonic technology can not only accurately assess the structure of peripheral nerves, but also evaluate the changes of microvascular perfusion and elasticity of peripheral nerves, and provide various pathological and physiological information at different stages of diabetic peripheral neuropathy. Its application value has been widely recognized in clinical practice.

ultrasonic; peripheral nerve; diabetes; advances

O426

A

1000-3630(2019)-03-0307-05

10.16300/j.cnki.1000-3630.2019.03.012

2019-02-02;

2019-03-21

國家自然科學基金面上項目(81771850)、上海交通大學醫工交叉基金項目(YG2017MS19)

周靜(1984－), 女, 江西進賢人, 研究方向為超聲造影、肌肉骨骼系統超聲。

姜立新,E-mail: jinger_28@sina.com